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【题目】某条件下,在2 L密闭容器中发生如下反应:2NO2 (g)2NO (g)+O2 (g)在三种不同条件下进行,其中实验都在800,实验850,NO、O2的起始浓度都为0,NO2的浓度 (mol·L-1)随时间 (min)的变化如图所示。请回答下列问题:

(1)实验Ⅱ隐含的反应条件是

(2)实验II中,从反应开始至达到平衡NO2浓度减少0.5mol/L则根据方程式可知生成氧气是0.25mol/L,因此用氧气浓度变化表示的化学反应速率为0.25mol/L÷20min=

(3)800℃时,该反应的平衡常数K= 。该反应是 填“吸” 或“ 放”热反应。

(4)若实验Ⅰ中达到平衡后,再向密闭容器中通入2 mol由物质的量之比为1:1组成的NO2与O2混合气体保持温度不变,此时平衡将向 移动填“正反应方向”或“逆反应方向”,你判断的依据是

(5)NO2、NO是重要的大气污染物,近年来人们利用NH3在一定条件下与之反应而将其转化为无害的参与大气循环的物质,如:8NH3+6NO27N2+12H2O。若将此反应设计成原电池,融熔K2CO3为电解质,则正极反应方程式为:

【答案】 (1)使用了催化剂

20.0125mol·L1·min1

30.25 ;吸

4)向正反应方向 Qc=0.75×0.252/120.25×0.52/0.52K

52NO2+4CO2+8e =N2+4CO32

【解析】

试题分析 (1)因实验和实验平衡时NO2的浓度相同,但实验反应速率大,则实验使用了催化剂;

(2)实验II中,从反应开始至达到平衡,用氧气浓度变化表示的化学反应速率为0.0125mol·L1·min1

3)根据图像可知实验平衡时NO2NO氧气的浓度分别是0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L则该温度下平衡常数K=c (NO)2×c (O2)/c (NO22;根据图像可知温度越高,平衡时NO2的浓度越小,则正反应为吸热反应;

4)由于此时Qc=0.75×0.252/120.25所以反应向正反应方向进行。

(5)原电池中正极得到电子,发生还原反应。根据反应式可知正极是NO2得到电子,则正极反应方程式为2NO2+4CO2+8eN2+4CO32

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